19.3.2. Грунтовтома, токсикоз та виснаження едафотопів

При вирощуванні сільськогосподарських рослин монокультурою, у грунтах накопичуються метаболіти і токсини, що виділяють корені при вегетації рослин та мінералізації залишків після збирання врожаю. Відбувається перебудова мікробоценозу, внаслідок чого, формуються складні взаємовідносини між мікроорганізмами, грунтом та рослинами, де грунт стає посередником між двома іншими компонентами в біоценозі.

При утворенні токсинів у едафотопі виникає явище токсикозу і як його власний випадок – грунтовтома.

Грунтовтома відома в практиці сільськогосподарського виробництва давно, значно раніше, ніж токсикоз грунтів. Вона проявляється в різкому пригніченні рослин та зниженні їх врожайності. Широко відома льоновтома, конюшиновтома, втома грунтів під плодовими насадженнями тощо. Вирощування монокультури протягом 4-6 років сприяє накопиченню метаболітів та токсинів, що виділяються в грунт під час веґетації чи мінералізації пожнивних решток. Поступово в орному шарі починають домінувати однотипні групи мікроорганізмів та шкідників, що викликають хвороби, властиві даній культурі. Спроби здолати захворювання, шкідників та бур'яни за допомогою добрив і різноманітних біоцидів не тільки не сприяє зростанню врожаїв, але й отруює грунти, води, біопродукцію, комах, що запилюють рослини, птахів, тварин-геобіонтів і людину.

Явище грунтовтоми не спостерігається в природних незайманих біогеоценозах. Воно є типовою ознакою антропогенної трансформації едафотопів.

Втомлений грунт – хворий грунт, який має ознаки глибоких патогенних змін. За даними міжнародної організації ФАО, щорічний недобір врожаю від грунтовтоми складає майже 25%, при цьому більш як 1 млн 250 тис. га ріллі – втомлена земля.

Токсикоз грунтів – ширше поняття, яке включає прояв пригнічення росту рослин на цілинних і окультуренних грунтах не тільки в монокультурі, а й у сівозмінах. Причиною токсикозу грунтів найчастіше виступає мікрофлора, яка виділяє фітотоксини. Серед відомих фітотоксинів найбільш негативно діють антибіотики (циклогек-самід, азазерин, окситетрациклін, стрептоміцин, поліміксінова кислота та пеніцилін), алкалоїди та деякі гетероциклічні сполуки. Загальновідома токсичність кумарину, який гальмує проростання насіння в нищівно малих концентраціях. Саме кумарин найчастіше використовують для порівняльного тестування інших фітотоксинів. Багаторічними дослідженнями М.С.Авдоніна було встановлено, що тривале застосування азотних добрив окремо і разом з калійними на кислих дерново-підзолистих грунтах призводить до різкого погіршення їх родючості і падіння вражайності без помітної зміни агрохімічних властивостей. Авдонін назвав це явище прихованою негативною дією мінеральних добрив на кислих грунтах. Проте мікробіологічні дослідження показали, що при майже незмінних агрохімічних властивостях відбувається різка трансформація мікробоценозу, особливо грибів-мікроміцетів, в бік домінування токсиноутворюючих форм. Було доведено, що застосування як разових надлишкових доз добрив, так і тривале внесення добрив у малих концентраціях провокує токсикоз. Слід зауважити, що це явище не проявляється, коли мікробоценоз знаходиться в стані гомеостазу.

Інтенсивне сільськогосподарське виробництво виснажує грунти, особливо в умовах, коли польові сівозміни насичені просапними культурами. З урожаєм з біологічного кругообігу назавжди виноситься значна частка біофільних елементів. Внесення добрив, на жаль, не може повністю компенсувати ці втрати. У середині минулого століття спотворені форми господарювання поховали травопільну систему землеробства, яка дозволяла підтримувати і покращувати родючість грунтів та вирішувала кормову проблему тваринництва. А саме трави здатні нівелювати негативний баланс поживних речовин. Системи землеробства майбутнього обов'язково повинні стати природоохоронними, тобто основаними на раціональному комбінуванні безполицевого обробітку та травосіяння з введенням полівидових угруповань. Механічний і хімічний обробіток едафотопів мусить бути мінімалізований.