Режим органічної речовини ґрунту
У процесі інтенсифікації землеробства підсилилась оцінка значення органічної речовини ґрунтів, їх гумусового стану. На відміну від екстенсивного періоду, коли органічна речовина ґрунтів служила основним джерелом живлення рослин, в сучасному землеробстві вона визначає межі інтенсифікації, зокрема виступає в якості вирішального фактора хімізації з точки зору забезпечення буферності ґрунтів і поглинальної здатності по відношенню до добрив, переборюючи навантаження пестицидами й іншими хімічними речовинами. Забезпеченість ґрунтів органічною речовиною визначає можливості мінімізації обробітку ґрунту і відповідно скорочення енергетичних витрат, сприяє підвищенню стійкості землеробства при несприятливих погодних умовах.
В міру інтенсифікації землеробства, особливо застосування мінеральних добрив, втрачається прямий зв'язок вмісту гумусу з урожайністю, вона опосередковується через перераховані складні взаємодії. Розуміння цих взаємодій вкрай необхідно для вирішення завдань регулювання режиму органічної речовини ґрунтів.
Неправильним теоретичним твердженням є тенденція до абсолютизації значення гумусу, коли до регулювання гумусового стану ґрунтів зводять інколи основну проблему підвищення ґрунтової родючості.
Особливості зміни вмісту гумусу в ґрунтах різних зон і ландшафтів пов'язані перш за все з характером надходження в ґрунт рослинних решток, їх якісним складом і умовами перетворення.
Для підвищення гумусованості дерново-підзолистих ґрунтів до стану окультурених потрібне застосування цілого комплексу заходів з використанням високих норм органічних добрив, вапнування, обробітку ґрунту і т.д. В міру забезпеченості ресурсами це завдання може бути вирішеним в першу чергу для вирощування найбільш вимогливих культур на кращих землях. У гірших умовах можуть бути розміщені більш стійкі до несприятливих умов культури, що раціонально із точки зору продуктивності агроценозів і регулювання режиму органічної речовини.
Інша динаміка органічної речовини складається при освоєнні і використанні чорноземів. Річна продукція Степу знаходиться на рівні 15—20 т сухої маси на 1 га, в зернових агроценозах на рівні 10—12 т.
З врожаєм зерна і соломи відчужується біля половини сухої маси. Звідси надходження рослинних решток в ґрунт в агроценозах скорочується в 3 рази, безумовно, з великими коливаннями. Природно, це не може не вплинути на втрати гумусу, які, за багатьма даними складають для орного шару 20—30 %.
Вміст гумусу найбільш інтенсивно знижується в перші 10—15 років після розорювання у зв'язку з швидким розкладанням мобільних форм органічної речовини. В подальшому цей процес уповільнюється внаслідок наближення до нового рівня стабільності, що відповідає новим умовам. Так, середньорічні втрати гумусу в орному шарі південного чорнозему при використанні в зерно-парових сівозмінах без застосування добрив в перше десятиріччя склали близько 1 т/га, в друге — 0,5, в третє — 0,4 т/га. В наступні 30 років встановилась майже однакова втрата гумусу — 0,3 т/га за рік.
Залежно від використання ґрунтів втрати гумусу зростають у такому ряді: багаторічні трави — озимі зернові — просапні — пар. У парових полях вони досягають 1,5—2 т/га в рік і часто супроводжуються накопиченням нітратів до глибини 2—5 м і ґрунтових водах, що ускладнює екологічний стан.
Відмічені зміни гумусу орних земель характеризують його біологічні втрати внаслідок посилення мінералізації і скорочення надходження в ґрунт рослинних решток. Більш значні втрати гумусу в умовах водної і вітрової ерозії. За даними В. І. Кірюшина, навіть у помірно ерозійних ландшафтах при схилам 2—3° втрати гумусу в орному шарі вилугуваних чорноземів від водної ерозії склали 1,8—4 % за 50—130 років, що в 3—6 разів більше, ніж на рівнинах. Освоєння ґрунтозахисних систем землеробства в степових районах за останні 30 років сприяло скороченню втрат гумусу внаслідок дефляції ґрунтів. При цьому мало змінились щорічні втрати гумусу від водної ерозії.
Зменшення запасів гумусу в ґрунтах в якості одного з найважливіших принципів вимагає максимального повернення в них рослинних решток, гною та іншої органіки. Спалювання їх, в тому числі конверсія в біогаз, повинні бути максимально обмеженими. Цей принцип відноситься і до торфу.
Вирішення завдання оптимізації гумусового стану ґрунтів і режимів органічної речовини повинне здійснюватись всіма заходами адаптивних систем землеробства — оптимізацією співвідношення сільськогосподарських угідь, структурою ріллі, сівозмін, часткою чистого пару, багаторічних трав, системою обробітку ґрунту, протиерозійною організацією території, застосуванням органічних і мінеральних добрив, пестицидів та ін.
Першочерговим завданням оптимізації режиму органічної речовини ґрунтів є регулювання кількості і якості мобільної органічної речовини на нормативній основі.
Адаптивні системи землеробства повинні бути побудовані на таких принципах, щоб відновлення гумусу в ґрунтах не вимагало спеціальних витрат, а було б наслідком заходів, спрямованих на підвищення продуктивності агроценозів і захисту ґрунтів від різних видів деградації. Зокрема, нарощування запасів органічної речовини в ґрунтах за допомогою органічних добрив доцільно до тієї межі, при якій визначається можливість підвищення урожайності з врахуванням окупності витрат.