Родючість ґрунту

Родю́чість ґру́нту — здатність ґрунту забезпечувати рослини всіма необхідними умовами росту і розвитку.

Чорнозем

Термін найчастіше використовується для опису земель сільськогосподарського призначення.

Ідеальна родючість ґрунту передбачає збалансований склад органічної речовини, поживних речовин, макро- та мікроорганізмів, що в сукупності сприяє міцному росту рослин без необхідності зовнішнього впливу, такого як добрива. Такий ідеальний склад забезпечує належну аерацію, проникнення води та її утримання, та сприяє біорізноманіттю флори, фауни та мікробіоти.

Ґрунт є відносно невідновлюваним ресурсом, оскільки його регенерація відбувається через хімічні та біологічні процеси вивітрювання гірських порід, що вимагає геологічних масштабів часу. Діяльність людини, така як урбанізація, вирубка лісів, індустріалізація та непомірковане сільське господарство, може призвести до ерозії та виснаження ґрунту. Для утворення нового ґрунту може знадобитися від сотень до тисяч і більше років для формування нового ґрунту, що робить його невідновлюваним ресурсом. Але комплексний підхід може відновити родючість ґрунту.

Досягнення та підтримка родючості ґрунту має вирішальне значення для сталого сільського господарства, оскільки це забезпечує довгострокову продуктивність, мінімізуючи погіршення стану довкілля.

Еталон родючого ґрунту — чорнозем. Він поширений на території України.

Характеристика родючого ґрунту

Родючий ґрунт зазвичай характеризується такими властивостями:

• Багатий на головні елементи, необхідні для живлення рослин: азот, фосфор і калій.
• Містить органічну речовину ґрунту, що покращує його структуру, здоров'я екосистеми та допомагає утриманню вологи.
• Містить здорову екосистему мікроорганізмів та грибків, корисних для росту рослин.
• Містить достатню кількість мікроелементів, таких як бор, хлор, кобальт, мідь, залізо, магній, марганець, молібден, сірка і цинк.
• Кислотність в діапазоні pH від 6,0 до 7,8.
• Добра структура, що забезпечує необхідний дренаж.
• Велика товщина верхнього шару ґрунту з непошкодженою протягом тривалого часу структурою.
• Містить здорову екосистему мілких ґрунтових тварин.

У сільському господарстві родючі ґрунти зазвичай отримуються за допомогою ряду мір збереження та меліорації ґрунтів, таких як сівозміни, органічні добрива і компостування відходів, мінімальний обробіток ґрунту, сидерати, точне землеробство та інші.

Проблематика

Родючість ґрунту – основний фактор сільськогосподарського виробництва. Однак, при інтенсивному використанні ґрунту, його показники, такі як вміст органічної речовини, поживних речовин та корисних макро- та мікроорганізмів, погіршуються. Окрім того, внаслідок зміни клімату та глобального потепління, частина придатних до сільськогосподарської діяльності земель поступово знижується.

Станом на початок 2020-х в Україні було еродовано 26% ґрунтового покриву, і 15% з них потребували виведення з обробітку і консервації.

За статистикою, в світі кожну 1 хвилину втрачається придатний ґрунт площею 30 футбольних полів. 70% ґрунтів нашої планети вже знищено. З такою швидкістю на Землі придатний для землеробства ґрунт закінчиться за 60 років. Тому, практики покращення родючості ґрунтів та відновлювального землеробства особливо актуальні для забезпечення продовольчої та екологічної безпеки.

Види родючості

Для визначення родючості ґрунтів у сільському господарстві виділяють три її види: природну, штучну та ефективну.

Природна родючість - це родючість ґрунту без антропогенного впливу, тобто створений через процеси природного ґрунтоутворення. Ґрунти з природною родючістю збереглись тільки у цілинних ділянках. Кількість родючості визначається як продуктивність фітоценозів в т/га.

Штучна родючість ґрунтів набувається через діяльність людини, а саме обробку ґрунту, меліораційні дії. Частіше така родючість проявляється у штучно створених ґрунтах для теплиць, парників або при рекультивації відвалів.

Ефективна або економічна родючість проявляється у рівні урожайності сільськогосподарських культур. Цей вид родючості залежить від характеру використання природних ґрунтів у господарстві, рівня розвитку науки.

Фактори, що впливають на родючість ґрунту

Фактори, що впливають на родючість ґрунту включають фізичні, хімічні та біологічні фактори.

Фізичні фактори

Клімат

Серед особливостей клімату, температура і опади впливають на родючість ґрунту і на врожайність сільськогосподарських культур. Парникові гази мають великий вплив на клімат, чим впливають на температуру і кількість опадів.

Підвищення температури і низька кількість опадів спричиняє посуху, що негативно впливає на родючість ґрунту і врожайність, так само, як і велика кількість опадів та повені.

Висока температура негативно впливає на вміст органічних речовин у ґрунті та на діяльність мікроорганізмів.

Текстура ґрунту

Текстурний трикутник ґрунту: тернарна діаграма, що показує відносну кількість піску, мулу та глини в кожному з 12 текстурних класів

Текстура ґрунту визначається співвідношенням часток піску, мулу та глини, і істотно впливає на родючість ґрунту та врожайність. Це впливає на водоутримувальну здатність, дренаж, аерацію та утримання поживних речовин. Наприклад, глинисті ґрунти зберігають більше вологи та поживних речовин, ніж піщані.

Структура ґрунту

Агрегати ґрунту

Агрегати здорового ґрунту

Структура ґрунту залежить від текстури ґрунту, а саме, від того, які стійкі агрегати утворюються з частинок ґрунту, таких як пісок, мул та глина. "Цементуючим" матеріалом є гумус і полісахариди, що виробляються мікробами. Грибки мають найбільший агрегуючий вплив, потім стрептоміцети, потім бактерії, що продукують камедь, а потім дріжджі.

Структура ґрунту має великий вплив на родючість ґрунту. Органічна речовина та методи землеробства впливають на структуру ґрунту. Ґрунт, який отримує добре розкладені органічні добрива, матиме кращі ґрунтові агрегати. Діяльність мікроорганізмів сприяє поліпшенню структури. Структура ґрунту впливає на рух води і повітря в ньому. Зерниста структура з діаметром агрегатів в пів сантиметра є прикладом хорошої структури.

Здатність до утримання води

Це здатність ґрунту утримувати в собі воду проти сили тяжіння та робити її доступною для рослин. Ґрунти з високою водоутримувальною здатністю можуть утримувати вологу довше, зменшуючи потребу в частому зрошенні та забезпечуючи стійкий ріст навіть в посушливі періоди. Ця здатність також допомагає запобігти ерозії ґрунту та вимиванню поживних речовин.

Електропровідність

Електропровідність ґрунту – це здатність ґрунту проводити електричний струм. Вона залежить від різних факторів, основними з яких є вологість та вміст солей. Одиницею вимірювання є децисименс/м (дс/м). Замовлені ґрунти мають більше 4 дс/м. В таких ґрунтах переважно присутні солі кальцію, магнію, калію та натрію. Накопичення цих солей і погане проходження води, чи сильне випаровування, сприяють розвитку засолених ґрунтів, родючість яких низька.

Щільність ґрунту

Щільність ґрунту вираховують діленням сухої маси ґрунту на його об'єм. Вимірюється в г/см3. Ґрунти, в яких переважають мул і глина, мають низьку щільність, а ті, в яких переважає пісок, мають високу щільність. Текстура і структура впливають на щільність ґрунту. Щільність понад 1,6 г/см3 є несприятливою для росту коренів і руху води.

Хімічні фактори

pH ґрунту

Вплив pH ґрунту на доступність поживних речовин

Рівень pH ґрунту є важливим фактором його родючості. Він визначає те, як хімічні реакції та процеси протікають в ґрунті. pH ґрунту вимірюється за шкалою від 0 до 14, де 7 – нейтральний, нижче 7 – кислий, вище 7 – лужний. Для більшості рослин оптимальним є pH 5,5-6,5.

Розчинність поживних речовин вища в кислих грунтах. Доступність таких елементів, як азот, фосфор, калій, кальцій, магній, сірка, молібден та бор знижується у сильно кислих ґрунтах. А доступність заліза, марганцю, цинку, міді та кобальту вища в ґрунтах з кислим pH.

Ємність катіонного обміну

Ємність катіонного обміну ґрунтів – здатність ґрунту утримувати молекули позитивно заряджених іонів – катіонів (Ca2+, Mg2+, K+ та інші), і передавати їх рослинам за потреби. Цей показник відображає здатність протистояти коливанням pH ґрунту та доступності поживних речовин.

Глина та органічні речовини є основними джерелами ємності катіонного обміну. Ємність катіонного обміну ґрунту прямо пропорційна кількості поживних речовин, які він може утримувати, тобто, чим вона вища, тим вищий рівень родючості.

Поживні речовини

Рослинам необхідні 18 елементів періодичної таблиці для виживання. Їх поділяють на 2 групи – макроелементи (N, P, K; Ca, Mg, S) та мікроелементи (Fe, Mn, B, Zn, Cu, Mo, Cl, Na, Ni, Si, Co, Se).

Макроелементи

Основні 3 макроелементи, які необхідні в найбільшій кількості для рослин, це азот, фосфор та калій.

• Азот (N) необхідний для синтезу хлорофілу, білків, нуклеїнових кислот. Він сприяє інтенсивному вегетативному росту, покращує розвиток листя та стебла, та сприяє загальному здоров'ю рослин.
• Фосфор (P) необхідний для передачі енергії всередині рослини, бо він є компонентом АТФ, основної енергетичної молекули клітин.
• Калій (K) регулює різні фізіологічні процеси в рослинах, включаючи фотосинтез, поглинання та транспортування води, активацію ферментів і синтез білка.

Кальцій, магній та сірка потрібні в меншій кількості, ніж N, P, K, але в більшій, ніж мікроелементи.

• Кальцій (Ca) сприяє структурі та стабільності клітинної стінки, сприяючи росту та поділу клітин. Кальцій також регулює активність ферментів і впливає на засвоєння поживних речовин.
• Магній (Mg) є центральним компонентом молекули хлорофілу, необхідним для фотосинтезу. Він активує ферменти, що беруть участь у вуглеводному обміні та засвоєнні поживних речовин. Він також бере участь у синтезі білків.
• Сірка (S) входить до складу амінокислот, вітамінів і коферментів, необхідних для метаболізму рослин. Вона бере участь у синтезі білків, ферментів, хлорофілу; відіграє роль у метаболізмі азоту та сприяє механізмам захисту рослин від патогенів.

Мікроелементи

• Залізо (Fe) необхідне для синтезу хлорофілу та транспорту енергії всередині рослини. Дефіцит заліза призводить до хлорозу, коли листя жовтіє через недостатнє вироблення хлорофілу.
• Манґан (Марганець, Mn) бере участь в фотосинтезі, активації ферментів і синтезі хлорофілу. Він відіграє важливу роль у розщепленні вуглеводів і метаболізмі азоту. Дефіцит марганцю призводить до міжжилкового хлорозу та зниження росту.
• Цинк (Zn) необхідний для активації ферментів і синтезу білка. Він відіграє важливу роль у регуляції фітогормонів, формуванні пилку та розвитку насіння. Дефіцит цинку викликає затримку росту, викривлення листа та затримку цвітіння.
• Мідь (Cu) бере участь у різних ферментних реакціях, у тому числі пов'язаних з фотосинтезом, диханням та синтезом лігніну. Мідь сприяє поглинанню та транспортуванню заліза в рослині. Дефіцит міді призводить до в'янення, викривлення листа та зниження продуктивності насіння.
• Бор (B) необхідний для формування клітинної стінки, подовженню пилкової трубки та синтезу вуглеводів. Він бере участь у транспортуванні цукру та регуляції засвоєння кальцію. Дефіцит бору викликає ламкість листя, порожнисті стебла та поганий розвиток плодів.
• Молібден (Mo) є компонентом ферментів, які беруть участь у метаболізмі азоту, зокрема в перетворенні нітратів на аміак у рослинах. Він необхідний для фіксації азоту в бобових і відіграє важливу роль у формуванні пилку. Дефіцит молібдену призводить до пожовтіння старих листів.
• Хлор (Cl) бере участь у фотосинтезі, осмотичній регуляції та функції продихів. Він відіграє важливу роль у підтримці клітинного тургору та іонного балансу в клітинах рослин. Дефіцит хлору зустрічається рідко.
• Нікель (Ni) є кофактором для певних ферментів, які беруть участь в метаболізмі азоту, активності уреази та гідрогенази. Він необхідний для засвоєння та рециркуляції азоту в рослинах.
• Кремній (Si) зміцнює клітинні стінки, підвищує жорсткість рослин та їх стійкість до біотичних і абіотичних стресів, таких як шкідники, хвороби та посуха.
• Натрій (Na) відіграє незначну роль у фізіології рослин, головним чином як осмотичний регулятор у галофітів.
• Кобальт (Co) необхідний для фіксації азоту в бобових.
• Селен (Se) необхідний деяким рослинам для антиоксидантного захисту, але надмірне його поглинання може бути токсичним для рослин.

Біологічні фактори

Біологічна активність є одним із основних показників родючості ґрунту та відіграє важливу роль у кругообігу поживних речовин, їх доступності для рослин. Мінеральний і органічний склад ґрунту та його фізико-хімічний стан регулюють чисельність і склад мікробіоценозів, у які входять бактерії, гриби, найпростіші та віруси-бактеріофаги.

Біологічні фактори включають вміст органічної речовини, екосистему мікроорганізмів та біогеохімічні цикли.

Органічна речовина

Органічна речовина

Органічну речовину ґрунту утворюють органічні рештки тіл рослин і тварин, та продукти життєдіяльності тварин. Ґрунт містить приблизно 5% органічної речовини і основна частина родючості ґрунту зумовлена саме органічною речовиною.

Склад органічної речовини ґрунту

Коли різні органічні матеріали деградують, відбувається вивільнення поживних речовин, таких як азот, фосфор і калій.

Окрім цього, органічна речовина відповідає за структуру ґрунту, утворюючи агрегати, що покращує пористість ґрунту, його аерацію, проходження води та ріст коренів.

Органічна речовина сприяє здатності ґрунту утримувати воду.

Фауна ґрунту

Органічна речовина забезпечує їжею екосистеми мікроорганізмів, таких як бактерії та грибки, а також макроорганізмів, таких як дощові черв'яки. Мікроби розщеплюють органічну речовину, вивільняючи поживні речовин для рослин.

Окрім цього, органічна речовина сприяє нормалізації pH, а також утримує вуглець в ґрунті, попереджуючи вивільнення вуглекислого газу в атмосферу.

Мікроорганізми

Мікробіом рослини та мікробіом ґрунту (ризосфери та навколишнього ґрунту)

Використання мікробних технологій для покращення продуктивності сільського господарства в контексті Цілей сталого розвитку

Мікроорганізми складають 17% біомаси Землі, і ґрунт є одним з найбагатших середовищ мікроорганізмів. У ґрунті міститься широкий спектр мікробів, включаючи бактерії, грибки, віруси, археї, найпростіші тощо, причому бактерій міститься найбільше. Залежно від міцності їхнього зв’язку з корінням рослин виділяють два відділи ґрунту: ґрунт ризосфери та навколишній ґрунт. Поблизу ризосфери міститься в 10-100 разів більше мікроорганізмів, ніж у навколишньому ґрунті.

Мікроорганізми відіграють фундаментальну роль у родючості ґрунту, сприяючи розкладу органічної речовини і кругообігу поживних речовин, продукції корисних біомолекул і загальному здоров'ю ґрунту. Вони утворюють складні спільноти в екосистемі ґрунту, відомі як мікробіом (мікробіота) ґрунту.

Однією з основних функцій мікроорганізмів, в контексті родючості ґрунту, є кругообіг поживних речовин, коли вони розщеплюють органічну речовину та вивільняють поживні речовини, такі як азот, фосфор та інші, у формах, які можуть бути поглинені рослинами. Цей процес сприяє постійному та рівномірному надходженню поживних речовин рослинам і підтримує родючість ґрунту. Азот-фіксуючі, фосфат-мобілізуючі та калій-мобілізуючі види бактерій є прикладами таких мікроорганізмів.

Крім цього, мікроорганізми сприяють утворенню агрегатів ґрунту, виділяючи липкі речовини (гумус, полісахариди), які з'єднують частинки ґрунту. Це покращує пористість, аерацію, проходження води і ріст коренів.

Здоровий різноманітний мікробіом утворює широкий спектр корисних біомолекул: ферментів, фітогормонів, метаболітів, сприяючи родючості ґрунту, толерантності до стресів та покращенню архітектури коренів. Деякі дослідження показали, що мікробіом ризосфери може виділяти в 60 разів більше регуляторів росту та фітогормонів (таких як ауксини, гібереліни, цитокіни та інші), ніж сама рослина.

Мікроорганізми також відіграють вирішальну роль у придушенні хвороб, що передаються через ґрунт, витісняючи патогени та виробляючи антимікробні сполуки та стимулятори захисту рослин.

Крім того, мікроорганізми сприяють розкладанню органічних забруднювачів і нейтралізації шкідливих токсичних речовин у ґрунті, сприяючи здоров'ю довкілля та стійкості екосистем. У випадку значного забруднення ґрунту токсичними матеріалами, необхідно застосовувати препарати мікроорганізмів, які здатні розкладати токсичні речовини в поєднанні з біодобривами для створення високого вмісту корисної мікробіоти у ґрунтах.

Мікоризи – симбіоз грибків і коренів рослин, можуть підвищувати родючість ґрунту шляхом покращення поглинання поживних речовин, зокрема фосфору та мікроелементів із ґрунту. Вони поєднуються з кореневою системою рослин і обмінюються з ними речовинами у взаємовигідних умовах. Окрім того, ці грибки також грають важливу роль в агрегації ґрунту.

Біогеохімічні цикли

Азотний цикл

Біогеохімічні цикли є важливими процесами, що регулюють рух поживних речовин в екосистемах, глибоко впливаючи на родючість ґрунту та здоров'я екосистем. Ці цикли включають кругообіг таких елементів, як азот, фосфор, вуглець, сірка, та інші. Мікроорганізми відіграють ключову роль у посередництві цих циклів, сприяючи доступності поживних речовин, родючості ґрунту та загальному функціонуванню екосистеми.

Причини зменшення родючості

Основними причинами є надмірне порушення структури ґрунту (оранка), недотримання сівозмін, надмірне використання синтетичних добрив, пестицидів та гербіцидів, які накопичуються в ґрунтів і руйнують здорову екосистему ґрунту; ерозія, засолення.

Недотримання сівозмін

Монокультура та монотонні сівозміни виснажують ґрунти. Це стосується як монокультур, коли на тому ж полі вирощують один вид рослин протягом тривалого часу, так і неправильно спланованих ротаційних систем, коли вирощують тільки певні культури без врахування їх впливу на ґрунт. Недотримання правильних сівозмін може призвести до деградації ґрунту через виснаження його поживних речовин, збільшення шкідливих організмів та хвороб, зміни структури ґрунту, ерозії та втрати врожаю.

Оранка та обробіток важкою технікою

Недоліками оранки, окрім значних витрат часу, праці та ресурсів, та водної та вітрової ерозії, є деградація ґрунтів, особливо верхнього родючого шару.

Також, здорова екосистема мікроорганізмів ґрунту включає аеробні (необхідний кисень) та анаеробні (необхідна відсутність кисню) види мікроорганізмів. В здоровому ґрунті аеробні розміщуються у поверхневих шарах ґрунту, а анаеробні – у глибших шарах. Оранка призводить до перемішування цих шарів і загибелі здорових мікроорганізмів, що сформувалися в ґрунті.

Постійне застосування глибокої оранки робить грунт беззахисним перед впливом зовнішнього середовища. Наслідком цього є мінералізація органічної речовини і ерозійні процеси. Верхній шар з року в рік знаходиться в зруйнованому стані, тому що в періоди між оранкою ні мікроорганізми, ні структура ґрунту не встигають відновлюватись.

Обробіток важкою технікою, до того ж, значно ущільнює ґрунт, що погіршує циркуляцію повітря в верхніх шарах грунту і, як наслідок, здоров'я екосистеми ґрунту.

Пестициди

Хоча пестициди використовуються в третині сільськогосподарської продукції світу, і без них було б неможливо задовольняти попит на їжу в світі так, як це робиться зараз, постійне чи неконтрольоване використання засобів захисту, таких як пестициди, може призвести до виснаження корисних організмів в ґрунті, таких як дощові черв'яки, мікроорганізми та грибки, які необхідні для кругообігу поживних речовин і підтримки структури ґрунту. Крім того, пестициди можуть також забруднювати ґрунтові води, впливати на рівні pH ґрунту та на доступність поживних речовин. І також, вони є шкідливими для здоров'я людей, як через забруднення їжі, так і через забруднення довкілля.

Синтетичні добрива

Синтетичні (хімічні) добрива відіграють важливу роль у підвищенні продуктивності сільськогосподарських культур і родючості ґрунту. Однак безперервне використання хімічних добрив призводить до зниження вмісту органічної речовини в ґрунті, у поєднанні з погіршенням якості ґрунту.

Постійне чи надмірне використання синтетичних добрив порушує баланс корисних мікроорганізмів, грибків та органічних речовин у ґрунті. Це вимагає ще більше добрив, щоб досягти тих же результатів наступного року, що замикає порочне коло.

Крім того, внаслідок порушень здоров'я екосистеми ґрунту, виникає потреба у використанні пестицидів та гербіцидів для боротьби з бур’янами та жуками, з якими справляється здорова екосистема. Це ще більше порушує здорову екосистему ґрунту і, як наслідок, значно зменшує родючість.

Надмірне використання хімічних добрив ущільнює ґрунт, знижує родючість ґрунту, забруднює повітря, воду та ґрунт, а також зменшує важливі поживні речовини ґрунту. Використання лише хімічних добрив може змінити рН ґрунту, збільшити кількість шкідників, підкислення та ґрунтову кірку, що призводить до зменшення органічних речовин, гумусу, корисних організмів, затримки росту рослин і навіть стає причиною викидів парникових газів.

Невикористані рослинами та мікроорганізмами синтетичні добрива накопичуються в ґрунті і потрапляють в ґрунтові та навколишні води, забруднюючи їх та шкодячи екосистемам.

Щоб зменшити шкідливий вплив хімічних добрив, використовують органічні добрива (компост, гній та інші). Вони покращують фізичні властивості ґрунту та покращують біологічний вміст ґрунту, який сприяє споживанню макро та мікроелементів, накопичених в надлишку в ґрунті. Також використовують біодобрива.

Нестача органічних добрив

Органічні добрива — добрива, що містять елементи живлення рослин переважно у формі органічних сполук. До них відносять гній, компости, торф, тирса, солома, зелене добриво, мул (сапропель), промислові та господарські відходи та інші.

Органічні добрива не тільки містять велику кількість поживних речовин, таких як азот, фосфор та калій, а ще й значно сприяють утриманню вологи в ґрунті, покращують його структуру, що сприяє кращому проникненню води та повітря до кореневої системи, та стимулюють розвиток та активність корисних мікроорганізмів, які розкладають органічну речовину і забезпечують доступ рослин до поживних елементів.

Покращення родючості ґрунту

У світі існує велика кількість деградованих земель, які потребують відновлення родючості ґрунту для задоволення поточних і майбутніх потреб, зокрема, у продовольчій безпеці.

У процесі використання ґрунтів необхідно постійно підтримувати та покращувати характеристики родючості. Зміна людиною природних властивостей ґрунтів для підтримання високого рівня родючості називається окультуренням ґрунтів. Найкращі результати в підвищенні родючості ґрунту досягаються при регулярному тестуванні ґрунту та персоналізованому управлінні фізичними, хімічними та біологічними факторами родючості ґрунту.

Стратегія сівозмін

Сівозміни та їх вплив на поживні речовини ґрунту

Сівозміна — це традиційна практика в багатьох культурах і один із найефективніших способів підтримки родючості ґрунту.

Чергування посівів у послідовні сезони запобігає накопиченню шкідників і хвороб, і підвищує вміст поживних речовин у ґрунті. Кожна культура забирає з ґрунту різний спектр елементів та сприяє розвитку певних мікроорганізмів, грибків та тварин.

Органічні добрива

Компост

Органічні добрива — добрива, що містять елементи живлення рослин, тварин ґрунту та мікробіому, переважно у формі органічних сполук. До них відносять гній, компости, торф, тирса, солома, зелене добриво, мул (сапропель), харчові та господарські відходи, та інші.

Використання компосту, гною або інших органічних матеріалів може значно покращити структуру ґрунту, здатність утримувати воду та вміст поживних речовин. Це не тільки живить ґрунтові мікроорганізми, але й забезпечує поживними речовинами рослини.

Мультиоміксне дослідження структури агроекосистеми, опубліковане в PNAS в 2020 році, виявило, що органічний азот є ключовим компонентом, який сприяє врожайності сільськогосподарських культур за умови соляризації ґрунту, навіть при наявності неорганічного азоту.

Зберігаючий обробіток ґрунту

Вирощування сої за системою нульового обробітку грунту (Меріленд, США)

Система нульового обробітку землі, також відома як No-Till, — сучасна система землеробства, за якої висаджування насіння відбувається у необроблений ґрунт шляхом нарізання борозни потрібної ширини і глибини, достатньої для заглиблення насінини. Інші види обробітку не застосовуються. Допускається лише обробіток підпосівного шару у разі його переущільнення, але такий обробіток проводиться спеціальними знаряддями, і надґрунтовий рослинний покрив у цей час не порушується. Обов'язковим елементом нульових технологій обробітку є постійний рослинний покрив з живих або мертвих (стерня або мульча) рослин. Оскільки верхній шар ґрунту не пошкоджується, така система землеробства запобігає водній та вітровій ерозії ґрунтів, а також зберігає екосистеми анаеробних мікроорганізмів ґрунту, значно краще зберігає воду, покращує родючість, біорізноманіття, зменшує викиди CO₂ в атмосферу і зменшує витрати виробництва.

Технологія Mini-till – це безплужна система обробітку ґрунту, яка складається лише з мінімального поверхневого обробітку ґрунту (без перевертання скиби), що передбачає змішування тільки його поверхневих шарів. Ця технологія зберігає структуру ґрунту, запобігає розпаду гумусу, зберігає мікро- та мезофауну та умови для їх розвитку, а також зменшує ущільнення, покращує пружність та водний баланс, захищає від ерозії і забезпечує швидкий та якісний процес нітріфікації.

Strip-till

Технологія Strip-till — це спосіб обробки, що передбачає нарізання ґрунту смугами. Водночас вносяться органічні добрива в підкореневий шар. Грунт між рядками залишається незайманим. Для досягнення максимальної ефективності проводиться восени.

Мульчування

Мульчування — залишення на поверхні ґрунту післяжнивних решток, або додаткове нанесення на поверхню ґрунту органічних матеріалів, таких як солома, деревна стружка або листя, може захистити ґрунт від ерозії, зберегти вологу, зменшити бур’яни та покращити стан ґрунту під час розкладання мульчі.

Точне землеробство

Основна стаття — Точне землеробство.

Впровадження сучасних сенсорних технологій, таких як картографування ґрунту, датчики вологості ґрунту, рівня поживних речовин і рН можуть допомогти фермерам ефективніше застосовувати воду, добрива та засоби захисту, що з часом призводить до більш ефективного використання ресурсів і покращення стану ґрунту.

Органічне землеробство

Вважається, що найефективнішою ґрунтозахисною технологією є органічна система землеробства, яка дозволяє досягти збільшення виробництва сільськогосподарських культур, відновити та покращити якість ґрунту. Це пов’язано з тим, що при розкладанні органічна речовина поступово вивільняє макро- та мікроелементи в ґрунт, які стають доступними для рослин протягом усього періоду росту, сприяючи більшому засвоєнню поживних речовин і покращуючи властивості ґрунту.

16-річне дослідження застосування органічного землеробства показало значне підвищення середнього вмісту загального органічного вуглецю, загального азоту, розчиненого органічного вуглецю та розчиненого органічного азоту. Зразки ґрунту показали значно вищу активність дегідрогенази та лужної фосфатази, а також вміст легко екстрагованого гломалін-спорідненого ґрунтового білка, покращення балансу органічної речовини ґрунту та значення рН, збільшення рівня гумусу, порівняно з неорганічною системою обробітку. Методи органічного землеробства змінюють спільноту ґрунтових бактерій, покращуючи якість ґрунту та врожайність навіть за умови посухи. Результати показують зміни у спільноті ґрунтових бактерій, серед яких найпоширенішими типами були Acidobacteria, Firmicutes, Nitrospirae та Rokubacteria, які пов’язані з підвищенням врожайності. Також, за органічної системи землеробства зберігається вологість ґрунту у середньому більш ніж на 28–32% порівняно з ґрунтом, який перебуває під інтенсивним землеробством. Коефіцієнт структурності ґрунту у шарі 0–10 см при органічному землеробстві дорівнював 9,9, що практично вдвічі вище у порівнянні з інтенсивною системою – 4,62; а коефіцієнт водостійкості структурних агрегатів теж майже а 2 рази вищий – 10 проти 5,2.

Відновлювальне землеробство

Основні статті — Відновлювальне землеробство, Пермакультура, Стале сільське господарство, Біодинамічне сільське господарство.

Відновлювальне (регенеративне) землеробство – це підхід до сільськогосподарського виробництва, спрямований на використання методів, що стимулюють природні процеси в ґрунті, з метою поліпшення його родючості та стійкості, а також зменшення негативного впливу на довкілля.

До основних методів відновлювального землеробства, в контексті покращення родючості ґрунтів, відносяться органічні добрива, зберігаючий обробіток ґрунту, сидерати, біодобрива, біовугілля, арбускулярні мікоризи, агролісомеліорація, сумісні посіви, лісопасовища, інтегрований захист рослин та відновлення біорізноманіття флори, фауни і мікробіоти.

Сидерати (покривні культури)

Поле засіяне конюшиною – дворічним сидератом з родини Бобових

Сидера́ти (покривні культури, зелені добрива) — рослини, які тимчасово вирощують на вільних ділянках ґрунту з метою поліпшення структури ґрунту, збагачення його азотом та пригнічення росту бур'янів.

Покривні культури є ключовою практикою відновлювального землеробства та органічного землеробства, оскільки вони зменшують ерозію, покращують структуру ґрунту, збільшують органічні речовини та допомагають утримувати воду та поживні речовини.

У сидератів добре розвинена та сильно розгалужена коренева система, яка сприяє поліпшенню структури ґрунту: проникаючи глибоко в нього, вона розрихлює та збагачує повітрям важкі глинисті ґрунти та підтримує від вимивання легкі, піщані. Сидерати родини бобових живуть у симбіозі з азотфіксуючими бактеріями, які переводять атмосферний азот у зв'язаний стан, що робить його доступним для споживання рослинами. При використанні сидератів, кількість азоту, доступного для подальших культур зазвичай становить 40-60 % від загальної кількості азоту, що містився в сидератній культурі.

Використання біодобрив

Біодобрива — це добрива, що містять живі мікроорганізми. При нанесенні на насіння, поверхню рослин або ґрунт вони колонізують ризосферу рослини та сприяють росту, збільшуючи надходження або доступність основних поживних речовин для рослини-господаря.

Станом на початок 2010-х в світі було зареєстровано понад 150 мікробних видів для використання в сільському господарстві. Перспективними є ті, які збільшують врожайність за рахунок покращення живлення рослин (інокулянти), і ті, які зменшують втрати врожаю через шкідників (біоконтроль).

Серед інокулянтів дві основні групи це азот-фіксуючі бактерії та фосфатмобілізуючі бактерії (ті що розчиняють фосфати). Також існують змішані препарати, які містять різні види бактерій. Використання деяких біоінокулянтів давало в середньому від 2:1 до 5:1 ROI, як зазначено в дослідженні 2016 року.

Біочар (біовугілля)

Біовугілля (біочар), виготовлене із залишків деревини

Біочар (біовугілля) може підвищити родючість ґрунтів і збільшити продуктивність сільського господарства.

Біочар — це стабільна тверда речовина, яка багата пірогенним вуглецем і може зберігатися в ґрунті тисячі років, сприяючи покращенню родючих властивостей ґрунту, завдяки своїх пористій структурі, що насичує киснем ґрунт, сприяє секвестрації (затримці) вуглецю в ґрунті, затримує в собі воду, і є ідеальним середовищем для розвитку необхідних мікроорганізмів, що є основою здорової екосистеми ґрунту.

Супутнє садіння та суміщення культур

Супутнє садіння моркви та цибулі. Запах цибулі відлякує кореневу муху моркви, а запах моркви — цибулеву муху

Суміщення різних типів культур може покращити кругообіг поживних речовин, зменшити тиск шкідників і хвороб, а також підвищити врожайність і родючість ґрунту.

Наприклад, супутнє садіння кукурудзи і бобових. Бобові рослини фіксують азот у ґрунті, що сприяє його поживному складу, тоді як кукурудза забезпечує тінь, що зменшує випаровування води та запобігає ерозії.

Рослини-супутники, рослини, що відлякують шкідників та корисні бур'яни можуть також бути частиною системи покращення родючості ґрунтів.

Агролісомеліорація та полезахисні лісосмуги

Лісосмуги між полями

Лісосмуги захищають поля від вітряної ерозії верхнього шару ґрунту, покращують мікроклімат агробіоценозів, допомагають утворювати стабільні екосистеми та зменшують забруднення.

Агролісомеліорація — практика інтеграції дерев або кущів із сільськогосподарськими культурами чи системами тваринництва може значно підвищити родючість ґрунту. Дерева постачають органічну речовину (листовий опад), зменшують ерозію, а їхнє глибоке коріння може витягувати поживні речовини з глибини ґрунту.

(silvopasture) – це практика інтеграції дерев, посівів та випасу тварин у взаємовигідний спосіб.

Відновлення біорізноманіття

Відновлення біорізноманіття – це процес відновлення та збереження різноманітності живих організмів (рослин, грибів, тварин та мікроорганізмів) у ґрунті та його навколишньому середовищі за допомогою екологічно-орієнтованих практик, що сприяють підтримці здорової ґрунтової мікробіоти, біогеохімічних циклів поживних речовин та збереженню ґрунтової структури, що в результаті призводить до поліпшення його родючості.

Дослідження 2021 року, опубліковане в PNAS, показало, що відновлення біорізноманіття рослин на бідному поживними речовинами неудобреному ґрунті призвело до більшого підвищення родючості ґрунту, ніж це відбувалося, коли ці самі види рослин росли в монокультурах. Також дослідники зазначили, що творче застосування висновків дослідження на пасовищах, для покривних культур і в системах проміжних посівів може забезпечити вигоду від парникових газів від зберігання вуглецю в ґрунті та зменшити кількість добрив, необхідних для отримання оптимальної врожайності.

Інтегрований захист рослин

Коробка живих Сонечок (Божа корівка). 1 такий корисний жук за життя з'їдає приблизно 5000 попелиць та інших шкідників

Інтегрований захист рослин передбачає комбіновану стратегію боротьби зі шкідниками та хворобами природними засобами (біологічний захист рослин, культурний, фізичний, хімічний), задля зменшення використання синтетичних пестицидів і мінімізації негативного впливу на здоров’я ґрунту та біорізноманіття.

Збільшення органічного вуглецю

Родючість ґрунту залежить від рівня органічного вуглецю у ґрунті, життєво необхідного для мікроорганізмів ґрунту, утримання води, зберігання поживних речовин і загального стану ґрунту. Обробка грунту, часто виснажує рівні вуглецю, що призводить до зниження родючості та посилення ерозії.

Щоб підвищити вміст органічного вуглецю в ґрунті для родючості, використовуються такі методи, як органічні добрива, зберігаючий обробітку ґрунту, сівозміна культур, практика агролісомеліорації, застосування біовугілля, мульчування та використання сидератів.

Насадження багаторічних рослин, з їх глибшим корінням і довшими вегетаційними періодами, як правило, підвищують накопичення органічного вуглецю в ґрунті. Зменшене порушення ґрунту в системах багаторічних насаджень додатково сприяє збільшенню вуглецю шляхом підтримки структури ґрунту та мінімізації ерозії.

Вирощування біоенергетичних культур

Міскантус гігантський – енергетична культура, з якої виробляють біопаливо

Плантації енергетичних рослин на малопродуктивних та схильних до ерозії ґрунтах сприяють відновленню їх родючості та забезпечують стале надходження високоякісної сировини для виробництва різних видів біопалива.

За оцінками експертів, в Україні, є 4 млн га малопродуктивних, забруднених і деградованих земель. Вирощування сільськогосподарської продукції на таких землях не дає достатнього економічного прибутку, тому вони не обробляються аграріями, і є придатними для вирощування енергетичних культур. Після війни кількість забруднених і непридатних земель для вирощування сільськогосподарської продукції ще збільшилась, тому актуальність енергетичних культур зросла ще більше.

Використання мулу та донних відкладень

Донні відкладення (осади) прісноводних водойм за рівнем основних поживних елементів не поступаються, а іноді і переважають, за показниками органічні добрива. Видалення донних відкладень зі ставків може вирішити 2 важливих проблеми: покращення екологічного стану водойм та покращення родючості ґрунтів.

Високий вміст органічної речовини, нейтральний або лужний pH, високий вміст мулу та глини та біодоступні форми поживних речовин, таких як фосфор, калій, магній, кальцій, азот, та інших речовин, можуть покращити родючість ґрунтів, особливо після збагачення донних відкладень додатковими поживними речовинами для збалансування їх складу як добрива.

В Україні існує понад 40 тисяч ставків, в яких щороку накопичується 45-60 млн тонн донних відкладень, з яких 30-35 млн тонн варто видаляти для покращення екологічного стану середовища.

Перспективні методи

До деяких перспективних методів відносять використання таких інструментів та методик:

• Переваги арбускулярних мікориз

  Арбускулярні мікоризні гриби: мікоризні гриби формують симбіотичні стосунки з корінням рослин, допомагаючи рослині отримувати доступ до таких поживних речовин, як фосфор і цинк, в обмін на вуглеводи з рослини.
• Біоензимна технологія – використання бентоніту як сорбенту та гідранту, поживного середовища для автотрофних бактерій, в поєднанні з ферментами і ферментованим курячим послідом, що дає змогу покращити родючість ґрунту навіть в умовах пустель.
• Грибки Trichoderma: ці грибки мають здатність виживати в несприятливих умовах (висока солоність і посуха), позитивно використовувався як корисні мікроорганізми через їхню здатність пригнічувати патогени рослин та стимулювати ріст рослин. Вони є важливими учасниками екосистеми ґрунту ризосфери, стійкі до ґрунтових фунгіцидів, ефективні у використанні поживних речовин ґрунту, а також сприяють росту рослин.Trichoderma spp. може мінералізувати органічні поживні речовини, виробляючи велику кількість позаклітинних ферментів, навіть в умовах засолених ґрунтів і посухи. Ці ризосферні мікроорганізми вивільняють позаклітинні ферменти для початку деградації високомолекулярних полімерів, що також може призводити до загибелі негативно патогенних для рослин грибів.
• Ascophyllum nodosum – різновид бурих водоростей, які зустрічаються в Північній Атлантиці. Широко використовується як органічне добриво. Містить різноманітні корисні біомолекул, такі як цитокіни, ауксини, гібереліни, які сприяють росту та розвитку рослин.
• Цеоліт – природний мінерал з пористою структурою. При додаванні в ґрунт допомагає утримувати вологу та поживні речовини, зменшуючи їх вимивання, і покращує структуру ґрунту. Висока катіонообмінна здатність дозволяє цеоліту залучати і утримувати позитивно заряджені іони, такі як амоній, калій, кальцій і магній, роблячи ці речовини доступнішими для рослин. Також, допомагає нейтралізувати pH ґрунту і захистити від коливань pH.
• Методика часткового висихання коренів – методика, яка використовується для покращення поглинання води і поживних речовин рослинами. Вона передбачає тимчасове контрольоване зниження рівня вологості ґрунту, що спонукає рослини розвивати глибшу кореневу систему в пошуках води.
• Кам'яний пил – додавання в ґрунт кам'яного пилу, такого як базальтовий або гранітний, може відновити необхідні мінерали та з часом покращити родючість ґрунту.
• Нанобіотехнології та зелені нанотехнології: використання наноматеріалів може підвищити ефективність використання добрив, тим самим зменшуючи кількість необхідних добрив, мінімізуючи їх стік і обмежуючи негативний вплив на навколишнє середовище, пов’язаний із надмірним використанням синтетичних добрив, пестицидів та гербіцидів. Дослідження 2015 року продемонструвало потенціал нанотехнологій у зменшенні втрат поживних речовин і підвищенні ефективності використання поживних речовин.Наночастинки можуть бути сконструйовані так, щоб вивільняти поживні речовини або засоби захисту повільно і точно тоді, коли вони потрібні культурам, тим самим покращуючи ефективність поглинання поживних речовин та зменшуючи забруднення ґрунтів. Це може призвести до здоровішого врожаю та підвищення врожайності, а також зберегти здоров’я ґрунту. Крім того, нанотехнології можуть бути застосовані для виробництва наносенсорів, здатних виявляти зміни здоров’я ґрунту та статусу поживних речовин, що дозволяє своєчасно втручатися для покращення родючості ґрунту. Також зелені нанотехнології можуть бути перспективними для очищення забруднених ґрунтів, зокрема від важких металів.
• Електрокультура досліджує використання електричних струмів низької напруги до ґрунту з метою стимулювання росту рослин. Електрокінетична ремедіація використовується для видалення забруднень із ґрунту за допомогою електричних струмів.

Потенціал відновлення родючості також є за допомогою прикладів систем, які забезпечують пом’якшення клімату (целюлозна біоенергетика), стале тваринництво (інтенсивний ротаційний випас) чи відмову від нього, і системи направленні на відновлення біорізноманіття.

Законодавство України

Поняття і терміни

• Родючість ґрунту - здатність ґрунту задовольняти потреби рослин в елементах живлення, воді, повітрі і теплі в достатніх кількостях для їх нормального розвитку, які в сукупності є основним показником якості ґрунту (див. ст. 1 Закону України "Про охорону земель");
• ґрунт - природно-історичне органо-мінеральне тіло, що утворилося на поверхні земної кори і є осередком найбільшої концентрації поживних речовин, основою життя та розвитку людства завдяки найціннішій своїй властивості - родючості;
• деградація ґрунтів - погіршення корисних властивостей та родючості ґрунту внаслідок впливу природних чи антропогенних факторів;
• деградація земель - природне або антропогенне спрощення ландшафту, погіршення стану, складу, корисних властивостей і функцій земель та інших органічно пов'язаних із землею природних компонентів;

Складовою земельних та інших природних ресурсів є ґрунти. Де земельні ресурси - це сукупний природний ресурс поверхні суші, як просторового базису розселення і господарської діяльності, як основний засіб виробництва в сільському та лісовому господарстві. Ґрунти та якість ґрунтів є складовою обліку (кадастру) земельних ресурсів України.

Особливо цінні землі та ґрунти

Перелік особливо цінних земель визначено ст. 150 Земельного кодексу України, їх вилучення (припинення прав) з сільськогосподарського використання можливе лише за погодженням з Верховною Радою України. Зміна цільового призначення особливо цінних земель допускається лише для розміщення на них об'єктів загальнодержавного значення, доріг, ліній електропередачі та зв'язку, трубопроводів, осушувальних і зрошувальних каналів, геодезичних пунктів, житла, об'єктів соціально-культурного призначення, об'єктів, пов'язаних з видобуванням корисних копалин, нафтових і газових свердловин та виробничих споруд, пов'язаних з їх експлуатацією, а також у разі відчуження земельних ділянок для суспільних потреб чи з мотивів суспільної необхідності у відповідності до Земельного кодексу України. Перелік особливо цінних груп ґрунтів, які зазначені у статті 150, визначено Наказом Державного комітету України по земельних ресурсах від 6 жовтня 2003 року № 245.

Міжнародні стандарти

Мапа поширення чорнозему в світі

Food and Agriculture Organization є спеціалізованою установою ООН, яка очолює міжнародні зусилля по боротьбі з голодом. Відповідно до визначених понять і стандартів цієї організації:

Родючість ґрунту — це здатність ґрунту підтримувати ріст рослин, забезпечуючи необхідні для рослин поживні речовини та сприятливі хімічні, фізичні та біологічні характеристики як середовище існування для росту рослин.

Бар’єри на шляху використання багаторічної обробки для відновлення деградованих ґрунтів можна подолати за допомогою політики, яка може стимулювати землевласників, фермерів і власників ранчо керувати екологічними процесами для родючості ґрунту та екосистемних послуг, можливо, шляхом переміщення стимулів від практик деградації землі, таких як інтенсивна коротка ротація зерна, до більш різноманітних сівозміни та інші методи, пов’язані з відновлюваним сільським господарством. Мільйони гектарів нині деградованих грунтів можуть бути відновлені чи оптимізовані, задля покращення екосистемних послуг, у тому числі пов’язаних із збереженням біорізноманіття, води та поживних речовин, а також економічного та суспільного добробуту.

Див. також

• Якість землі
• Рекультивація порушених земель
• Відновлювальне землеробство
• Пермакультура
• Система нульового обробітку землі
• Ґрунт
• Ґрунти України
• Гумус
• Біочар (біовугілля)

Література

• Закон України «Про охорону земель» від 19 червня 2003 року N 962-IV.
• Cataldo, Eleonora; Fucile, Maddalena; Mattii, Giovan Battista (2021). A Review: Soil Management, Sustainable Strategies and Approaches to Improve the Quality of Modern Viticulture. Agronomy (англ.) 11 (11). с. 2359. ISSN 2073-4395. doi:10.3390/agronomy11112359.

Книги

• Агроекологічна оцінка ґрунтів: моногр. / О. В. Телегуз, М. Г. Кіт. – Львів: ЛНУ ім. Івана Франка, 2013. – 260 с. – (Сер. “Ґрунти України”).
• Білл Моллісон, Рені Міа Слей. Вступ до пермакультури. Львів: Простір-М, 2019. — 208 с.: іл., мал. —
• Ґрунтознавство: Навч. посіб./ М.Ф.Бережняк, Б.Є.Якубенко,. А.М.Чурілов, Р.В.Сендзюк. // За заг. ред. Якубенка Б. Є. — К. : Видавництво Ліра-К, 2017. — 612 с.
• Еколого-економічні проблеми деградації сільськогосподарських земель в Україні / А.Мартін, О.Чумаченко, 2018. .
• Soil fertility and nutrient management in horticulture. Santra, Hari Gour; Sahoo, Biswanath (2017). NEW INDIA Publishing AGENCY. ISBN .
• Soil-plant-microbe interactions: An innovative approach towards improving soil health and plant growth. (pdf, epub) / Kumar, Upendra; Shelake, Rahul Mahadev; Singh, Rajni, (2023). Frontiers Media SA. ISBN .

Журнали

• Biology and Fertility of Soils
• Soil Biology and Biochemistry
• Plant and Soil
• Soil Science Society of America Journal
• Soil and Tillage Research
• European Journal of Soil Science
• Applied Soil Ecology

Посилання

• Food and Agriculture Organization (ООН)
• Фільм The Need To GROW (2023) про проблему виснаження сільськогосподарських ґрунтів планети та її рішення
• Карта родючості ґрунтів України

Примітки

1. Назаренко І.І., Польчина С.М., Нікорич В.А (2004). Ґрунтознавство: підручник. Чернівці: Книги – XXI. с. 400. ISBN .
2. Lal, Rattan (2020). Regenerative agriculture for food and climate. Journal of Soil and Water Conservation (англ.). Т. 75, № 5. с. 123A—124A. doi:10.2489/jswc.2020.0620A. ISSN 0022-4561. Процитовано 1 червня 2023.
3. Cataldo, Eleonora; Fucile, Maddalena; Mattii, Giovan Battista (2021-11). A Review: Soil Management, Sustainable Strategies and Approaches to Improve the Quality of Modern Viticulture. Agronomy (англ.). Т. 11, № 11. с. 2359. doi:10.3390/agronomy11112359. ISSN 2073-4395. Процитовано 1 червня 2023.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
4. Курдиш, І. К. (1 липня 2009). РОЛЬ МІКРООРГАНІЗМІВ У ВІДТВОРЕННІ РОДЮЧОСТІ ҐРУНТІВ. Сільськогосподарська мікробіологія (англ.). Т. 9. с. 7—32. doi:10.35868/1997-3004.9.7-32. ISSN 1997-3004. Процитовано 14 червня 2024.
5. Дереза, В.В. (2023). ВПЛИВ ҐРУНТОЗАХИСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ НА РОДЮЧІСТЬ ҐРУНТУ (PDF). Таврійський науковий вісник. № 129. с. 63—70. doi:10.32851/2226-0099.2023.129.9. Процитовано 14 червня 2024.
6. The Need To GROW | Watch the full film – free!. The Need To GROW (англ.). Процитовано 1 березня 2023.
7. Javed, Ansa; Ali, Eeman; Binte Afzal, Khansaa; Osman, Asma; Riaz, Dr. Samreen (2022). Soil Fertility: Factors Affecting Soil Fertility, and Biodiversity Responsible for Soil Fertility. International Journal of Plant, Animal and Environmental Sciences. Т. 12, № 01. doi:10.26502/ijpaes.202129. Процитовано 5 червня 2024.
8. Trus, Olexandr; Prokopenko, Eduard; Polishchuk, Tetyana (27 жовтня 2021). БІОЛОГІЧНА АКТИВНІСТЬ ҐРУНТУ, ЇЇ ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ РОДЮЧОСТІ ҐРУНТУ ТА ЖИВЛЕННЯ РОСЛИН (PDF). Вісник КрНУ імені Михайла Остроградського. № 5(130). с. 36—41. doi:10.30929/1995-0519.2021.5.36-41. Процитовано 14 червня 2024.
9. Курдиш, І. К. (1 липня 2009). РОЛЬ МІКРООРГАНІЗМІВ У ВІДТВОРЕННІ РОДЮЧОСТІ ҐРУНТІВ. Сільськогосподарська мікробіологія (англ.). Т. 9. с. 7—32. doi:10.35868/1997-3004.9.7-32. ISSN 1997-3004. Процитовано 14 червня 2024.
10. Vincze, Éva-Boglárka; Becze, Annamária; Laslo, Éva; Mara, Gyöngyvér (2024-01). Beneficial Soil Microbiomes and Their Potential Role in Plant Growth and Soil Fertility. Agriculture (англ.). Т. 14, № 1. с. 152. doi:10.3390/agriculture14010152. ISSN 2077-0472. Процитовано 6 червня 2024.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
11. Як війна впливає на родючість ґрунтів та якість їжі?. www.nas.gov.ua (укр.). Національна академія наук України. Процитовано 10 червня 2024.
12. 10 способів покращення стану ґрунтів. superagronom.com (укр.). Процитовано 8 березня 2023.
13. Причини деградації українського грунту і способи їх усунення. Alfagro (укр.). 28 травня 2019. Процитовано 8 березня 2023.
14. den1012 (14 жовтня 2020). Навіщо потрібна оранка?. UVC (укр.). Процитовано 5 березня 2023.
15. Tudi, Muyesaier; Daniel Ruan, Huada; Wang, Li; Lyu, Jia; Sadler, Ross; Connell, Des; Chu, Cordia; Phung, Dung Tri (27 січня 2021). Agriculture Development, Pesticide Application and Its Impact on the Environment. International Journal of Environmental Research and Public Health (англ.). Т. 18, № 3. с. 1112. doi:10.3390/ijerph18031112. ISSN 1660-4601. PMC 7908628. PMID 33513796. Процитовано 6 червня 2024.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом () Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
16. Осокіна, Н. П. (23 серпня 2021). Пестициди в підземних водах України і здоров’я. Мінеральні ресурси України (укр.). № 2. с. 38—43. doi:10.31996/mru.2021.2.38-43. ISSN 2707-8698. Процитовано 6 червня 2024.
17. Дереза, В.В. (2023). ВПЛИВ ҐРУНТОЗАХИСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ НА РОДЮЧІСТЬ ҐРУНТУ (PDF). Таврійський науковий вісник. № 129. с. 63—70. doi:10.32851/2226-0099.2023.129.9. Процитовано 14 червня 2024.
18. Pahalvi, Heena Nisar; Rafiya, Lone; Rashid, Sumaira; Nisar, Bisma; Kamili, Azra N. (2021). Dar, Gowhar Hamid; Bhat, Rouf Ahmad; Mehmood, Mohammad Aneesul; Hakeem, Khalid Rehman (ред.). Chemical Fertilizers and Their Impact on Soil Health. Microbiota and Biofertilizers, Vol 2: Ecofriendly Tools for Reclamation of Degraded Soil Environs (англ.). Cham: Springer International Publishing. с. 1—20. doi:10.1007/978-3-030-61010-4_1. ISBN .
19. Ye, Lin; Zhao, Xia; Bao, Encai; Li, Jianshe; Zou, Zhirong; Cao, Kai (13 січня 2020). Bio-organic fertilizer with reduced rates of chemical fertilization improves soil fertility and enhances tomato yield and quality. Scientific Reports (англ.). Т. 10, № 1. с. 177. doi:10.1038/s41598-019-56954-2. ISSN 2045-2322. Процитовано 14 червня 2024.
20. Ґрунтознавство, 2017 с.170 Процитовано 16 січня 2024
21. Crop Rotation: Benefits Of Using And Application Strategies. eos.com (англ.). 13 лютого 2023. Процитовано 1 червня 2023.
22. Ichihashi, Yasunori; Date, Yasuhiro; Shino, Amiu; Shimizu, Tomoko; Shibata, Arisa; Kumaishi, Kie; Funahashi, Fumiaki; Wakayama, Kenji; Yamazaki, Kohei (23 червня 2020). Multi-omics analysis on an agroecosystem reveals the significant role of organic nitrogen to increase agricultural crop yield. Proceedings of the National Academy of Sciences (англ.). Т. 117, № 25. с. 14552—14560. doi:10.1073/pnas.1917259117. ISSN 0027-8424. PMC 7321985. PMID 32513689. Процитовано 7 серпня 2023.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом ()
23. Hermans, Syrie M.; Lear, Gavin; Case, Bradley S.; Buckley, Hannah L. (2023-02). The soil microbiome: An essential, but neglected, component of regenerative agroecosystems. iScience. Т. 26, № 2. с. 106028. doi:10.1016/j.isci.2023.106028. ISSN 2589-0042. PMC 9947323. PMID 36844455. Процитовано 6 червня 2024.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом ()
24. Дереза, В.В. (2023). ВПЛИВ ҐРУНТОЗАХИСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ НА РОДЮЧІСТЬ ҐРУНТУ (PDF). Таврійський науковий вісник. № 129. с. 63—70. doi:10.32851/2226-0099.2023.129.9. Процитовано 14 червня 2024.
25. Дереза, В.В. (2023). ВПЛИВ ҐРУНТОЗАХИСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ НА РОДЮЧІСТЬ ҐРУНТУ (PDF). Таврійський науковий вісник. № 129. с. 63—70. doi:10.32851/2226-0099.2023.129.9. Процитовано 14 червня 2024.
26. Дереза, В.В. (2023). ВПЛИВ ҐРУНТОЗАХИСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ НА РОДЮЧІСТЬ ҐРУНТУ (PDF). Таврійський науковий вісник. № 129. с. 63—70. doi:10.32851/2226-0099.2023.129.9. Процитовано 14 червня 2024.
27. Городиська, І. М.; Кравчук, Ю. А. (25 жовтня 2023). СИДЕРАЦІЯ — ОДИН З ЧИННИКІВ ЗБЕРЕЖЕННЯ РОДЮЧОСТІ ҐРУНТУ В ОРГАНІЧНОМУ ЗЕМЛЕРОБСТВІ. Збалансоване природокористування (укр.). № 4. с. 135—144. doi:10.33730/2310-4678.4.2023.292740. ISSN 2310-4678. Процитовано 14 червня 2024.
28. Голобородько, С.; Димов, О. (25 квітня 2021). Сучасний стан та шляхи підвищення родючості ґрунтів південно-степової зони України. Вісник аграрної науки (ua) . Т. 99, № 4. с. 13—19. doi:10.31073/agrovisnyk202104-02. ISSN 2308-9377. Процитовано 14 червня 2024.
29. Bhardwaj, Deepak; Ansari, Mohammad Wahid; Sahoo, Ranjan Kumar; Tuteja, Narendra (8 травня 2014). Biofertilizers function as key player in sustainable agriculture by improving soil fertility, plant tolerance and crop productivity. Microbial Cell Factories. Т. 13, № 1. с. 66. doi:10.1186/1475-2859-13-66. ISSN 1475-2859. PMC 4022417. PMID 24885352. Процитовано 1 червня 2023.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом () Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
30. Mahmud, Aliyu Ahmad; Upadhyay, Sudhir K.; Srivastava, Abhishek K.; Bhojiya, Ali Asger (1 січня 2021). Biofertilizers: A Nexus between soil fertility and crop productivity under abiotic stress. Current Research in Environmental Sustainability (англ.). Т. 3. с. 100063. doi:10.1016/j.crsust.2021.100063. ISSN 2666-0490. Процитовано 1 червня 2023.
31. Altomare, Claudio; Tringovska, Ivanka (2011). Lichtfouse, Eric (ред.). Beneficial Soil Microorganisms, an Ecological Alternative for Soil Fertility Management. Genetics, Biofuels and Local Farming Systems. Т. 7. Dordrecht: Springer Netherlands. с. 161—214. doi:10.1007/978-94-007-1521-9_6. ISBN .
32. Sahu, Pramod K.; Singh, Dhananjaya P.; Prabha, Ratna; Meena, Kamlesh K.; Abhilash, P. C. (1 жовтня 2019). Connecting microbial capabilities with the soil and plant health: Options for agricultural sustainability. Ecological Indicators (англ.). Т. 105. с. 601—612. doi:10.1016/j.ecolind.2018.05.084. ISSN 1470-160X. Процитовано 1 червня 2023.
33. Parnell, J. Jacob; Berka, Randy; Young, Hugh A.; Sturino, Joseph M.; Kang, Yaowei; Barnhart, D. M.; DiLeo, Matthew V. (4 серпня 2016). From the Lab to the Farm: An Industrial Perspective of Plant Beneficial Microorganisms. Frontiers in Plant Science (English) . Т. 7. doi:10.3389/fpls.2016.01110. ISSN 1664-462X. Процитовано 6 червня 2024.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
34. Slash and Char. оригіналу за 17 July 2014. Процитовано 19 вересня 2014.
35. Lean, Geoffrey (7 грудня 2008). . The Independent. Архів оригіналу за 13 September 2011. Процитовано 1 жовтня 2011.
36. Bybee-Finley, K. Ann; Ryan, Matthew R. (2018-06). Advancing Intercropping Research and Practices in Industrialized Agricultural Landscapes. Agriculture (англ.). Т. 8, № 6. с. 80. doi:10.3390/agriculture8060080. ISSN 2077-0472. Процитовано 1 червня 2023.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
37. Maitra, Sagar; Hossain, Akbar; Brestic, Marian; Skalicky, Milan; Ondrisik, Peter; Gitari, Harun; Brahmachari, Koushik; Shankar, Tanmoy; Bhadra, Preetha (2021-02). Intercropping—A Low Input Agricultural Strategy for Food and Environmental Security. Agronomy (англ.). Т. 11, № 2. с. 343. doi:10.3390/agronomy11020343. ISSN 2073-4395. Процитовано 1 червня 2023.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
38. Huss, C P; Holmes, K D; Blubaugh, C K (22 квітня 2022). Benefits and Risks of Intercropping for Crop Resilience and Pest Management. Journal of Economic Entomology. Т. 115, № 5. с. 1350—1362. doi:10.1093/jee/toac045. ISSN 0022-0493. Процитовано 1 червня 2023.
39. Furey, George N.; Tilman, David (7 грудня 2021). Plant biodiversity and the regeneration of soil fertility. Proceedings of the National Academy of Sciences (англ.). Т. 118, № 49. doi:10.1073/pnas.2111321118. ISSN 0027-8424. PMC 8670497. PMID 34845020. Процитовано 1 червня 2023.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом ()
40. Mosier, Samantha; Córdova, S. Carolina; Robertson, G. Philip (2021). Restoring Soil Fertility on Degraded Lands to Meet Food, Fuel, and Climate Security Needs via Perennialization. Frontiers in Sustainable Food Systems. Т. 5. doi:10.3389/fsufs.2021.706142. ISSN 2571-581X. Процитовано 1 червня 2023.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
41. Bell, Stephen M.; Barriocanal, Carles; Terrer, César; Rosell-Melé, Antoni (2020-06). Management opportunities for soil carbon sequestration following agricultural land abandonment. Environmental Science & Policy (англ.). Т. 108. с. 104—111. doi:10.1016/j.envsci.2020.03.018. Процитовано 1 червня 2023.
42. Роїк, М. В.; Ганженко, О. М.; Гончарук, Г. С. (2020). Вплив багаторічних біоенергетичних культур на відновлення родючості грунту. Біоенергетика (укр.). № 2. с. 4—6. doi:10.47414/be.2.2020.224980. ISSN 2707-3653. Процитовано 14 червня 2024.
43. Енергетичні культури vs продукти харчування в Україні. Економічна правда (укр.). Процитовано 14 червня 2024.
44. Рекомендації з використання донних відкладень із рибогосподарських водойм для поліпшення стану сільськогосподарських угідь та відновлення земель, пошкоджених під час воєнних дій. issar.com.ua (укр.). doi:10.31073/issar9786178122799. Процитовано 13 червня 2024.
45. Szara-Bąk, Magdalena; Baran, Agnieszka; Klimkowicz-Pawlas, Agnieszka (1 січня 2023). Recycling of bottom sediment to agriculture: effects on plant growth and soil properties. Journal of Soils and Sediments (англ.). Т. 23, № 1. с. 539—551. doi:10.1007/s11368-022-03363-0. ISSN 1614-7480. Процитовано 13 червня 2024.
46. Про покращення стану ґрунтів шляхом використання мулу та донних відкладень. darg.gov.ua. Процитовано 13 червня 2024.
47. Schreiner, R. Paul; Bethlenfalvay, Gabor J. (1995-01). Mycorrhizal Interactions in Sustainable Agriculture. Critical Reviews in Biotechnology (англ.). Т. 15, № 3-4. с. 271—285. doi:10.3109/07388559509147413. ISSN 0738-8551. Процитовано 1 червня 2023.
48. Schreiner, R. Paul; Mihara, Keiko L. (2009-09). The diversity of arbuscular mycorrhizal fungi amplified from grapevine roots ( Vitis vinifera L.) in Oregon vineyards is seasonally stable and influenced by soil and vine age. Mycologia (англ.). Т. 101, № 5. с. 599—611. doi:10.3852/08-169. ISSN 0027-5514. Процитовано 1 червня 2023.
49. Paul Schreiner, R. (1 червня 2007). Effects of native and nonnative arbuscular mycorrhizal fungi on growth and nutrient uptake of ‘Pinot noir’ (Vitis vinifera L.) in two soils with contrasting levels of phosphorus. Applied Soil Ecology (англ.). Т. 36, № 2. с. 205—215. doi:10.1016/j.apsoil.2007.03.002. ISSN 0929-1393. Процитовано 1 червня 2023.
50. Дереза, В.В. (2023). ВПЛИВ ҐРУНТОЗАХИСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ НА РОДЮЧІСТЬ ҐРУНТУ (PDF). Таврійський науковий вісник. № 129. с. 63—70. doi:10.32851/2226-0099.2023.129.9. Процитовано 14 червня 2024.
51. Harman, Gary E.; Björkman, Thomas; Ondik, Kristen; Shoresh, Michal (1 лютого 2008). Changing Paradigms on the Mode of Action and Uses of Trichoderma spp. for Biocontrol. Outlooks on Pest Management. Т. 19, № 1. с. 24—29. doi:10.1564/19feb08. Процитовано 1 червня 2023.
52. Mbarki, Sonia; Cerdà, Artemi; Brestic, Marian; Mahendra, Rai; Abdelly, Chedly; Pascual, Jose Antonio (2017-04). Vineyard Compost Supplemented with Trichoderma Harzianum T78 Improve Saline Soil Quality. Land Degradation & Development (англ.). Т. 28, № 3. с. 1028—1037. doi:10.1002/ldr.2554. ISSN 1085-3278. Процитовано 1 червня 2023.
53. D’Arcangelo, Mauro E. M.; Perria, Rita; Zombardo, Alessandra; Puccioni, Sergio; Valentini, Paolo; Storchi, Paolo (2019). Effect of treatment with products based on Trichoderma spp. on the development capacity of Sangiovese vines under replanting conditions. BIO Web of Conferences (англ.). Т. 13. с. 04017. doi:10.1051/bioconf/20191304017. ISSN 2117-4458. Процитовано 1 червня 2023.
54. Kleifeld, O.; Chet, I. (1 серпня 1992). Trichoderma harzianum—interaction with plants and effect on growth response. Plant and Soil (англ.). Т. 144, № 2. с. 267—272. doi:10.1007/BF00012884. ISSN 1573-5036. Процитовано 1 червня 2023.
55. Poveda, Jorge; Hermosa, Rosa; Monte, Enrique; Nicolás, Carlos (12 серпня 2019). Trichoderma harzianum favours the access of arbuscular mycorrhizal fungi to non-host Brassicaceae roots and increases plant productivity. Scientific Reports (англ.). Т. 9, № 1. с. 11650. doi:10.1038/s41598-019-48269-z. ISSN 2045-2322. PMC 6690897. PMID 31406170. Процитовано 1 червня 2023.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом ()
56. Zhang, Fuli; Wang, Yunhua; Liu, Chang; Chen, Faju; Ge, Honglian; Tian, Fengshou; Yang, Tongwen; Ma, Keshi; Zhang, Yi (15 квітня 2019). Trichoderma harzianum mitigates salt stress in cucumber via multiple responses. Ecotoxicology and Environmental Safety (англ.). Т. 170. с. 436—445. doi:10.1016/j.ecoenv.2018.11.084. ISSN 0147-6513. Процитовано 1 червня 2023.
57. McKee, Lauren Sara; Inman, Annie Rebekah (2019). Kumar, Ashok; Sharma, Swati (ред.). Secreted Microbial Enzymes for Organic Compound Degradation. Microbes and Enzymes in Soil Health and Bioremediation (англ.). Т. 16. Singapore: Springer Singapore. с. 225—254. doi:10.1007/978-981-13-9117-0_10. ISBN .
58. Liu, Ruiqiang; Lal, Rattan (1 травня 2015). Potentials of engineered nanoparticles as fertilizers for increasing agronomic productions. Science of The Total Environment (англ.). Т. 514. с. 131—139. doi:10.1016/j.scitotenv.2015.01.104. ISSN 0048-9697. Процитовано 1 червня 2023.
59. Paramo, Luis A.; Feregrino-Pérez, Ana A.; Guevara, Ramón; Mendoza, Sandra; Esquivel, Karen (2020-09). Nanoparticles in Agroindustry: Applications, Toxicity, Challenges, and Trends. Nanomaterials (англ.). Т. 10, № 9. с. 1654. doi:10.3390/nano10091654. ISSN 2079-4991. PMC 7558820. PMID 32842495. Процитовано 1 червня 2023.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом () Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
60. Sekhon, Bhupinder Singh (20 травня 2014). Nanotechnology in agri-food production: an overview. Nanotechnology, Science and Applications (English) . Т. 7. с. 31—53. doi:10.2147/NSA.S39406. PMC 4038422. PMID 24966671. Процитовано 1 червня 2023.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом () Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
61. Sharma, Neetu; Singh, Gurpreet; Sharma, Monika; Mandzhieva, Saglara; Minkina, Tatiana; Rajput, Vishnu D. (2022-01). Sustainable Use of Nano-Assisted Remediation for Mitigation of Heavy Metals and Mine Spills. Water (англ.). Т. 14, № 23. с. 3972. doi:10.3390/w14233972. ISSN 2073-4441. Процитовано 1 червня 2023.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
62. Chen, Su; Chen, Ying; Feng, Tianzhen; Ma, Hongyue; Liu, Xiaoying; Liu, Ying (1 січня 2021). Application of Nanomaterials in Repairing Heavy Metal Pollution Soil. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Т. 621, № 1. с. 012123. doi:10.1088/1755-1315/621/1/012123. ISSN 1755-1307. Процитовано 1 червня 2023.
63. Abou-Shady, Ahmed; Ali, Mohamed E.A.; Ismail, Sahar; Abd-Elmottaleb, Osama; Kotp, Yousra H.; Osman, Mohamed A.; Hegab, Rehab H.; Habib, Ashraf A.M.; Saudi, Ahmed M. (2023-04). Comprehensive review of progress made in soil electrokinetic research during 1993–2020, Part I: Process design modifications with brief summaries of main output. South African Journal of Chemical Engineering (англ.). Т. 44. с. 156—256. doi:10.1016/j.sajce.2023.01.008. Процитовано 6 червня 2024.
64. Soil fertility | Global Soil Partnership | Food and Agriculture Organization of the United Nations. www.fao.org. Процитовано 2 квітня 2023.